A localização indoor mediante a captura da intensidade luminosa emitida pela iluminação de LEDs de alta potência (HP-LEDs - High-Power Light-Emitting Diodes) tem se apresentado promissora. Neste cenário os estimadores de intensidade do sinal recebido (RSS-Reeceived Signal Strenght) exigem um modelo otimizado de distribuição espacial luminosa dos múltiplos LEDs que compõe o sistema. Dessa forma este trabalho, modela um goniofotômetro para a determinação experimental da distribuição luminosa de HP-LEDs que inclusive podem estar associados com lentes colimadoras. Na sequência é aplicado o estimador por mínimos quadrados não linear (NL-LS – Non-Linear Least Squares) para a estimação dos parâmetros de ordem da distribuição Lambertiana e o do produto do fator de conversão do LED e responsividade do fotodiodo. Resultados numéricos comprovaram a solução proposta ao determinar com acurácia os valores destes parâmetros simulados.